ET DES MACHINES
529. On a réuni dans les tableaux suivants divers résultats d'observations sur l'effet utile des moteurs animés, des appareils d'épuisement des eaux, et sur la quantité de travail qui doit être transmise par les moteurs pour faire marcber les diverses machines de fabrication.
Ces résultats ne sont ni assez nombreux ni aussi complet qu'on l'aurait désiré ; mais si les officiers et les ingénieurs qui liront cet Aide-Mémoire veulent bien recueillir les données d'observations propres à établir le calcul des diverses laines qu'ils visiteront et les communiquer à l'auteur, ils le mettront à même de compléter ces tableaux» qui deviendront alors d'une grande utilité pour les praticiens. ^
U est nécessaire d'observer que les chifires relatifs au travail des animaux au manège sont exprimés en eau élevée.
550. Il peut être utile, dans certaines circonstances, de connaître l'effort qu'un manœuvre de force ordinaire est capable d'exercer, pendant un court intervalle de temps, sur certains appareils ou outils ; on en trouvera la valeur dans le tableau suivant:
STABIUTÉ DES C0NST1VCTK»S.
ïrPO«T qu'on SAaOBITTRB DB VORCB OEDMAIIE VBUT KIIRGBR PBXDAHX OK CODBT. IKXBBTALLX. DB. XBMVS* •
Désignatioft éeê iBiMiaents.
Une plane •
Une Urriére «tee le* denx mains
Use eUf < d'écroo
Un éuu ordinaire, en agissant sar la-def . Un eisean on on foret éaoi le sani Tertical .
Une nmÎTele..
Une tenaille on nne pince, en agissant par
Un rabot à main
Un éun à main. »
Une scie à main ••
Un vUlnreqnin. • . . •
Un petit tooneTls , en toamant arec le ponee et les doigts
Efforts eo kilogrammi
SO
STABIUTfi DES CONSTRUCTIONS.
RÉSULTATS D*OBSERyATIONS SUR LA QUANTITE DE TRAVAIL QUE PEUTESI FOURNIR l'HOICHE ET LES ANDtAUZ.
Katare du tTavail.
Élévation verticale des poids.
Un homme montant une rampe douce ou un escalier, lans fardeau, son travail consistant dans TéléTation du poids de son corps
Un manoeuvre élevant des poids avec une corde et une poulie, ce qui l'oblige à faire descendre la corde avide
Un manœuvre élevant des poids ou les soulevant avec la main
Un manœuvre élevant des poids ou les portant sur son dos au haut d'une rampe douce ou d'un escalier , et revenant à vide
Un manœuvre élevant des matériaux avec une brouette en montant une rampe à 1/13, et revenant à vide
Un manœuvre élevant des terres à la pelle à la hauteur moyenne de 1-.60
Action sur les machines.
Un manœuvre agissant sur une roue à chevilles ou à tambour :
1* Au niveau de l'axe de la roue. .
2* Vers le bas de la roue ou à 24*.
Un manœuvre marchant et poussant , ou tirant horizontalement
Un manœuvre agissant sur une ma nivelle
-•si
Machines à pédales.
Un manœuvre exercé poussant et tirant alternativement dans le sens vertical
Un cheval attelé à une voiture ordi naire et allant au pas r. ,
Un cheval attelé à un manège et al« lant au pas
Un cheval attelé à un manège et allant au trot
Un bœuf attelé de même et allant au
pas
Un mulet attelé de même et allant au
pas
Un âne attelé de même et allant au pas
ïM
km.
5 =rS
^51. RÉSULTATS d'OBSBRYATIONS SUR l'eFFET UTILS DE L'hOIVIME ET DES ANIMAUX EHKOTÉS AU TRANSPOBT HORIZONTAL DES FARDEAUX.
Nature du transport.
Un homme marchant sur un chemin horizontal, sans fardeau, son tra- Yail consistant dans le transport du poids de son corps
Un manœuvre transportant des matériaux dans une petite charrette ou camion à deux roues, et revenant à vide
Un manœuvre transportant des matériaux dans une brouette, et revenant à videi chercher de nouvelles charges
Un homme voyageant en portant des fardeaux sur le dos
Un manœuvre transportant des matériaux sur son dos, et revenant à vide chercher de nouvelles charges.
Un manœuvre transportant des fardeaux sur une civière, et revenante vide chercher de nouvelles charges.
Un cheval transportant des matériaux sur une charrette et marchant au pas, continuellement chargé
Un cheval attelé à une voiture et marchant au trot continuellement chargé
Un cheval transportant des fardeaux sur une charrette, et revenant à vide chercher de nouvelles charges.
Un cheval chargé sur le dos et allant au pas ••
Un cheval chargé sur le dos et allant au trot
Appareil à pédales appelé harotrùpe.
Travail d*un homme agissant sur des pédales en 1"
(Après 4 heures, des hommes très exercés sont fatigués.)
Tours de Tarbre de l'appareil en 1'.
(Voir aux résultats relatifs aux machines à élever les eaux.)
S'il
S'il
kil.
tm.
O.riO
MÛ
ViO.O
lO.O
koi.
35100ÛD
laOOOOÉ)
1080000 îoGÛÛO
2Ï720l)iXJ
IttULTATS D^OBSEITATIOIIS
S52. RÉSULTATS D'OBSERTATIONS SUR l'eFFET UTILE DES DITERS MOTZSS
d'Épuisement et D^iLÉVATioN des eaux.
NOTA. L'effet utile indiqué dans ce tableau est mesuré par le produit du poids de Teau élevée et de la hauteur d'éléyation.
Voteun et iqppaieik employés.
Baqwtaae à brag. Un homme avec un seau léger et traYaiilant 8 heures par jour
icùpe» onitnatr». Un homme trayaiUant 8 heures par jour
tcùpei hollandaiitt. Un homme travaillant 8 heures par jour
Sedtts à hascuXe, Un homme travaillant 8 heures par
5«.,» eî 1^ «.,î4« « ( 2 à 3" de profondeur
jour, SI le puits a { 4 à 5- de profondeur
FuiU ordinaire atec corde et poulie. Un homme travaillant 8 heures par jour
PuiU très-profond avec treuil à volant et à manivelle. Un homme travaillant 8 heures par jour. . . .
Manège des maraichers en 8 heures de travail :
un homme
un cheval
un bœuf
Un âne
Chapelet incliné en 8 heures de travail : un homme agissant à une manivelle qui ne doit
pas faire plus de 30 tours en V
un cheval ,
La vitesse du chapelet ne doit pas excéder 1". 50 en 1'.
Chapelet vertical en 8 heures de travail :
un homme à la manivelle
un cheval
Horia rustique avec pots en terre
Noria perfectionnée de M, Gâteau, ht rapport de l'effet utile au travail développé par
le moteur varie avec la hauteur à laquelle la machme
puise Teau :
Pour des hauteurs de 1* il est égal à
id. 2 id
id. 3 id
id. 4 id
id. 6 et au delà, il est égal à. . . .
îforia de JT. Burel en 8 heures de travail :
un cheval •
un âne
Roue chinoise f mue par des hommes placés à hauteur de Taxe sur une roue à Chevilles : un homme, en 8 heures
Effet atile.
IISOOO
Bapcort
de
reflirt atae
ao travùl
dérclmé
par le
Moteurs et appareils employés.
L'eau est élevée à 0".50 ou 0".60 au moins audessus du niveau du réservoir.
Roue chinoise expérimentée au Conservatoire : Diamètre des couronnes 1".80 seulement:
hauteur réelle d'élévation de Teau reçue
Roue à tympan j mue par des hommes agissant au
bas d'une roue à marcher :
un homme, en 8 heures
Autre roue à tympan employée par PeronneL
Une roue à tympan avec 24 courbes en développantes de cercle, versant l'eau dans 12 compartiments ménagés dans le tambour intérieur et ayant les dimensions suivantes:
diamètre extérieur de la roue .... C^-SO
I largeur intérieure k . 1".00 diamètre du tambour intérieur. . . 1".07
poids de la roue 3500 à 3900 k.
a donné les résultats suivants avec 12 hommes :
ProfoDdenr d'immersion
de la cooroniie.
Noinbre
de tours
en ODO minute
Produit par heure.
Effet utile
journalier
par homme
en 8 heures.
km.
ce qui prouve qu'il convient de faire plonger les couronnes de 0".325 au moins.
Roues à godets ou à seaux
Boue à afigets perfectionnée par le maréchal Nid, à
Bayonne
Roue à palettes planes j emboîtée dans un coursier
circulaire appelée Flashwheei
Vis d^Arehimtae :
un homme, en 8 heures •
Le diamètre extérieur est ordinairement fr de la longueur delà vis, le diamètre du noyau est i du diatnètre extérieur, n doit y afvoir trois spires entières, lent la trace sur l'enveloppe Dût avec Taxe un angle le 67 à 70*. L'indinaison lapins favorable de l'axe de a Tis à l'horuon est de 30 à 45*.
Rapport
de
Teffet utile
au travail
développé
par le
moteur.
RËSULTATS D'OBSERVATIONS
Moteurs et appareils employés.
Pompe gpirale :
La hauteur d*6IéTatîon étant égale à la somme du
diamètre des spires diminuée d'un rayon et la vitesse
à la circonférence étant de 0*30 à 0".40 en 1'
Pompe rotative à glissière
Pompe rotative à en^nages
Pompe à force centrifuge ordinaire
Pompe à force centrifuge à palettes, de M. Appold :
avec des aubes courbes
avec des aubes planes inclinées à âS** sur le rayon. aTee des aubes planes dirigées dans le sens du rayon .
Pompe à force centrifuge ce M. Gwine
Madiine de Yéra, ou machine funiculaire, à courroies ou à cordes
Pompe centriftige à disques multiples, construite par M. Girard, élevant reau à 4".00 et jusqu'à 7".00..
BffBi ntfle
"•ar
COMPAJLAISOff DBS DâPBNÔBS OGCÀSIOimÉBS PAR LBS ÉPnSBHBRTS EZéCDTÉS AVEC DIFFÉRENTS MOTEURS.
Modo d'êpuisemeDt.
Vis éCarcMmède.
1* Vis mues à bras Vis mues par des chevaux
3* Vis mues par la vapeur
Pompes.
4* Pompes mues à bras
5* Pompes mues par des chevaux.....
6* Pompes mues par
la vapeur
Baquetaae,
7* Ëcopes ordinaires.
8* Êcopes hollandaises
9* Seaux à main
10* Seaux avec treuil et manivelle
5fe
par heure.
me.
par jonr.
me.
Su
Ss
as»
lé
par Tis ou par pompe.
id.
id.
id.
id.
0àl.20 OàlJu 0i].80l
VA
Moteurs et appareils employés.
On foit de suite que, pour des épuisements qui doivent aToir une certaine durée, remploi d'une machine à Tapeur procure une économie d'enyiron moitié sur l'emploi des manèges à chevaux, et une éconoode de près du 0.90 sur le simple travail à bras [d'homme.
\Balancier hydraulique, à deux caisses recevant alternativement l'eau motrice, et faisant mouToir deux
pompes ,
Bélier hydraulique. De l'ensemble des recherches [de feu EyteJevein l'on peut déduire les règles et les résultats suivants :
iy=:2.166v'Ô D'= 1.722 v'Q D'=1.452VÔ D'=1.231v'q D'=l.inv^ D' = 0.989VQ D'=0. 881^0 iy=0.785v'Q D'=0.690v'Q
0 exprime le volume d'eau que l'on peut dépenser eo 1", en mètres cubes.
Marche à suivre pour calculer les proportions d*un bélier hydraulique.
La hauteur de chute H dont on dispose et la hauleur H' à laquelle on veut élever Teau au-dessus du niveau du canal de fuite étant données, on calculera le rendement de l'appareil par la formule :
!)ort du diamètre tuyau d'ascensio au diamètre D tujau oonducteu
BfEst utile.
km.
Bapport
l'effet utile au trerail développé
par le moteur.
RËSULTATS D'OBSERVATIOIIS
Xotrars et appareils employés.
Le Yolume d'eau Q, , Aont an ditpwe. tout connu, on déterminera le Tolume d eau <r que 1 appareil pourra élever par la formule
Le diamètre D' du tuyau d'ascension sera donné par la formule ^
Le diamètre D du tuyau conducteur sera donné par la formule
Q = 0, ^ (y étant le volume d'eau qui sera versé dans le canal de fuite, la longueur du tuyau conducteur sera calculée par la formule
^.=-|.+»-ri
Quand le tuyau d'ascension, dont la longueur est exprimée par L/ sera vertical ou à peu près, et par
Quand le tuyau d'ascension sera notablement plus long que la hauteur d'ascension.
La Dotte à soupapes devra présenter des contows arrondis.
L'aire de Torifice de la soupape d'arrêt devra être . au moins éffale à celle de la section transversale du tuyau conducteur, déduction faite des effets delà contraction.
La course de la soupape sera calculée de manière que le passage libre à son pourtour soit aussi égal à la section du tuyau conducteur, en tenant compte des effets de la contrnction.
Pour les béliers ordinaires, dont le tuyau conducteur n'aura pas plus de 0^.20 de diamètre , on préférera les soupapes à plaques aux soupapes à clapets.
L'usage ae ces dernières sera réservé pour les grands béliers.
Les soupapes d'arrêt et d'ascension, ainsi que le' réservoir d'air, seront aussi rapprochés que possible.
L'aire de l'orifice de la soupape dViscernsion ^aï débouche dans le réservoir d'air doit aussi être ^le à celle de la section transversale du tuyau «ttralic teur.
SUR L*£FFET UTILE DES VOTEUKS ET BSS MACHINES. 503
La capacité du réservoir d'air doit être à pen près égale au volume d'eau à élever par minute.
Il peut être utUe d'ajouter à la tête du bélier un petit réservoir d'air muni d'une soupape à air, pour atténuer l'ébranlement produit par le choc de la soupape d'arrêt et faciliter le renouyellemeiit de l'air du réservoir principal.
Exemple : Si nous supposons
H' = 6-.00, H = 2-.00, QtssO-'.eéOenr,
On trouvera d'abord
R = 0.258 v'iî.SO — 3.00 = 0.8Ô7, D'où Q'=rO-.040
6-.00 + 0.807 X 2-.00 Q = Q, — (y=rO-.0315, D'= 3.32v'o!Ô585 = 0-.305, D = 2.104v'5I53Î5 = 0.373,
On adoptera des soupapes à clapets.
Les autres proportions se déduiront des précédentes et des règles ci-dessus.
Bélier hydraulique de Jf. Foex.
Pour un rapport des hauteurs, H' et H égal i 4.22.
Le rendement est R =
Pour un rapport des hauteurs, H et H' égal à 1.25
Le rendement est R =
Machine hydraulique de M. de Caiiany,
Le rendement peut être compris oe
Machines à colonne d'eau de Reichenbach • ,
Machine à eolonne d^eau de HuelgoeO.
Chute utilisée, 155'*.
Rendement. ,
Machine à colonne (feau des saUnes de Saint-Nicolas ,
Varangeville {Meurthe) , hof%f(mtale, construite
par M. Pfetsch.
Chute motrice, 163*.
Rendement ,
règles générales d^ établissement de ces machines Le rendement sera supposé égal à 0.70.
Q volume de l'eau motrice.
H hauteur de chute.
km.
Rapport
l'effet atile an iTETail développé
le moteur.
bOlà
RÉSULTATS D^OBSE&VATIOKS
Moteurs et appareils employés.
Q' Volume d'eau à éleyer.
H' hauteur d'élé?ation.
